DETERMINING FUTURE PRECIPITATION PROBABILITY FOR KAHRAMANMARAS CITY USING MARKOV CHAIN APPROACH

KAHRAMANMARAŞ İLİ İÇİN GELECEĞE YÖNELİK YAĞIŞ OLASILIKLARININ MARKOV ZİNCİRLERİ YAKLAŞIMIYLA BELİRLENMESİ

Abstract

ABSTRACT: Precipitation is unique source meeting water need of all ecosystems in the world. It is the irreplaceable element of the organism life. Turkey, particularly its Mediterranean region, ranks among the regions expected precipitation changes due to climate change. Kahramanmaras is located in Mediterranean region where is expected to experience the effects of the climate change at the very most. Since Kahramanmaras has the largest water reserve in Turkey, it is acknowledged as a rational way that alterations in the area should be watched consistently and future plans should be made in the light of a set of prediction models. In this study, it is aimed to predict future precipitation probability for Kahramanmaras city using Markov chain model. For this purpose, 44 years precipitation data including 1970-2014 period belonging to Kahramanmaras precipitation station has been used. Precipitation data has been classified by taking SPI (Standardized Precipitation Index) criterions into consideration. In order to test the model accuracy, observed value in 2014 has been compared with predictions of the model for 2014. Then the model is run for 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 and 2020 years. When results have been examined, negligible differences have been seen among predictions value for these years. Thus the results of these 6 years are submitted as a single vector. According to this, predicted precipitation amounts and their probability of occurrences are 1079 mm and above with 7%, 990-1078 mm with 5%, 545-900 mm with 74%, 456-544 mm with 12% and 367-455 mm with 2% for 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 and 2020 respectively. In addition to this, precipitation amounts are not expected to occur 901-989 mm and 366 mm and below for all these years in Kahramanmaras.

Özet

Yağışlar dünyadaki tüm ekosistemlerin su ihtiyacını karşılayan yegâne kaynaktır. Canlı yaşamının vazgeçilmez bir ögesidir. Türkiye başta Akdeniz Bölgesi olmak üzere iklim değişikliği nedeniyle yağış değişikliklerinin beklendiği alanlar arasındadır. Kahramanmaraş iklim değişikliğinden en fazla etkilenmesi beklenen Akdeniz Bölgesi’ nde yer almaktadır. Türkiye’ nin en büyük su rezervine sahip olması nedeniyle bölgede yaşanan değişimin sürekli olarak takip edilmesi ve geleceğe yönelik planların bir takım tahmin modelleri ışığında yapılması akılcı bir yol olarak görülmektedir. Bu çalışmada, Kahramanmaraş ili için geleceğe yönelik yağış olasılıklarının Markov zincirleri modeli kullanılarak tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Kahramanmaraş yağış istasyonuna ait 1970-2014 periyodunu kapsayan 44 yıllık yağış verisi kullanılmıştır. Yağış verileri SYİ (Standardize edilmiş Yağış İndeksi) kriterlerine göre sınıflandırılmıştır. Modelin doğruluğunun test edilmesi amacıyla 2014 yılında gözlenen değer ile modelin 2014 yılı için tahmin değerleri karşılaştırılmıştır. Ardından model 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 ve 2020 yılları için çalıştırılmıştır. Elde sonuçlara bakıldığında bu yıllar arasındaki tahmin değerlerinin çok küçük farklılıklar gösterdiği görülmüştür. Bu nedenle bu 6 yılın sonuçları tek bir vektör olarak gösterilmiştir. Buna göre Kahramanmaraş’ ta 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 ve 2020 yıllarında beklenen yağış miktarları ve gerçekleşme olasılıkları %7 olasılıkla 1079 mm ve üzeri, %5 olasılıkla 990-1078 mm, %74 olasılıkla 545-900 mm, % 12 olasılıkla 456-544 mm ve %2 olasılıkla 367-455 mm şeklindedir. Bununla birlikte Kahramanmaraş’ ta 901-989 mm arasında ve 366 mm ve altında yağışların oluşması beklenmemektedir.